專利名稱：具有可變形透鏡的激光掃描器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于讀取標(biāo)記的光學(xué)掃描系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地涉及用于增大光 學(xué)掃描系統(tǒng)的工作范圍的可變焦距透鏡組件。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開(kāi)發(fā)出各種光學(xué)掃描裝置來(lái)讀取和解碼光學(xué)標(biāo)記，諸如目標(biāo)(諸如標(biāo)簽)上 的條形碼符號(hào)。雖然早先的條形碼掃描器設(shè)計(jì)成以相對(duì)近的距離讀取符號(hào)，但是存在著以 越來(lái)越大的距離(諸如在倉(cāng)貯環(huán)境中)讀取符號(hào)的需要。傳統(tǒng)的光學(xué)掃描系統(tǒng)，諸如便攜 式條形碼激光掃描器，由于對(duì)光學(xué)組件的約束而一般具有有限的工作范圍。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出具 有附加的透鏡或反射鏡的機(jī)動(dòng)化系統(tǒng)以沿著光路重新配置固定透鏡組件，由此移動(dòng)激光束 腰并且增大掃描裝置的工作范圍。然而，這樣的改進(jìn)是復(fù)雜的并且增加了成本。例如，美國(guó)專利No. 4，916，318公開(kāi)了一種安裝到旋轉(zhuǎn)軸的多邊形鏡，其將從激光 源發(fā)出的激光束偏轉(zhuǎn)到待掃描目標(biāo)上。在掃描裝置中，具有固定投影透鏡，該固定投影透鏡 設(shè)置在激光源和多邊形鏡之間。諸如平面平行板的光學(xué)構(gòu)件被移入和移出激光源的光束以 改變激光束的束腰。該系統(tǒng)存在若干缺陷。將平面平行板移入和移出光束所需的機(jī)械元件 是復(fù)雜的，具有許多通過(guò)滑輪、皮帶等連接的移動(dòng)部件。另一缺陷是工作范圍受限于平面平 行板的厚度。另外，該系統(tǒng)不緊湊，因此不適合用于便攜式裝置。在另一個(gè)例子中，美國(guó)專利No. 5，302，812公開(kāi)了一種掃描裝置，該掃描裝置通過(guò) 移動(dòng)固定凸透鏡組件來(lái)改變激光束腰的范圍。通過(guò)激勵(lì)電磁線圈來(lái)沿著光軸縱向移動(dòng)固定 透鏡。掃描裝置包括透鏡支撐構(gòu)件，該透鏡支撐構(gòu)件支撐在成對(duì)的片簧上以便其能夠沿著 光軸縱向振蕩。永久磁體同樣被片簧支撐。固定透鏡的移動(dòng)是通過(guò)改變由電磁線圈產(chǎn)生的 場(chǎng)強(qiáng)度而實(shí)現(xiàn)的。相似于美國(guó)專利No. 4，916，318中所公開(kāi)的掃描裝置，此系統(tǒng)是復(fù)雜的且 增加了掃描裝置的成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，根據(jù)背景情況，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種掃描裝置，其包括激光源、具 有可變形透鏡元件的調(diào)焦裝置以及致動(dòng)器。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有擴(kuò)展的焦距范圍的掃描裝置，由此與以前的 掃描裝置相比，允許裝置的用戶以較大的距離范圍譯解諸如條形碼的符號(hào)字符。本發(fā)明的又一目的是提供一種調(diào)焦裝置，其適于在最小焦距和最大焦距之間改變 焦距。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，最小焦距和最大焦距之間的距離大于三十英尺。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，致動(dòng)器適于向可變形透鏡元件施加力，該力在與從激光源 發(fā)出的激光束的軸基本平行的方向上。根據(jù)發(fā)明的另一實(shí)施例，可變形透鏡元件的可變形表面被配置為在與所施加的力 的方向相反的方向上變形。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有可變形透鏡元件的調(diào)焦裝置，該可變形透鏡元件限定與鄰近布置的物質(zhì)的折射率的折射率差，其中該折射率差大于0. 30。


作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的新的特征在權(quán)利要求中特別闡述。結(jié)合附圖參考下面 的描述可以最好地理解有關(guān)其結(jié)構(gòu)和操作方法的本發(fā)明本身，在附圖中圖1是以橫截面示出了現(xiàn)有技術(shù)的可變透鏡元件的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的掃描裝置的透視外部圖；圖3是以橫截面示出了圖2中所示的掃描裝置的示意圖；圖4是用于解釋圖3中所示的可變焦距透鏡組件的一個(gè)方面的示意圖；圖5A是以橫截面示出了根據(jù)圖3的透鏡元件的示意圖；圖5B是以橫截面示出了根據(jù)圖3的透鏡元件的示意圖；圖6是以橫截面示出了圖3中所示的調(diào)焦裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖7是以橫截面示出了圖3中所示的調(diào)焦裝置的第二實(shí)施例的示意圖；以及圖8是以橫截面示出了圖3中所示的調(diào)焦裝置的第三實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式已經(jīng)開(kāi)發(fā)出改變透鏡的焦距的透鏡組件以擴(kuò)展掃描裝置的工作范圍。電濕潤(rùn)透鏡 組件就是這樣的一個(gè)例子，其中透鏡的曲率根據(jù)所施加的電壓而改變。盡管電濕潤(rùn)透鏡對(duì) 某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)可以是有用的且可能是有益的，但它還是存在缺陷。電濕潤(rùn)透鏡的設(shè)計(jì)的顯著的一個(gè)這種問(wèn)題是透鏡界面處的折射率差使得系統(tǒng)易 受象差(例如球面像差)的影響。參考附圖的圖1，示出了現(xiàn)有技術(shù)的電濕潤(rùn)調(diào)焦裝置10， 其包括殼體12，以液滴形式示出的第一流體14和第二流體16沿著光軸18設(shè)置在殼體12 中。流體14、16是透光的、不互溶的，具有不同的光學(xué)折射率且具有基本上相同的密度。第 一流體滴14由電絕緣物質(zhì)構(gòu)成。在現(xiàn)有技術(shù)的例子中，第一流體14為折射率大約為1. 45 的油。第二流體16由導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成，S卩加有鹽的、折射率大約為1.35的水。殼體12包括 電介質(zhì)壁20，該電介質(zhì)壁優(yōu)選具有井22，液滴14以相對(duì)于軸18對(duì)稱的方式被容納于井22 中。壁20與液滴14相比通常具有低的濕潤(rùn)特性，但是表面處理確保高濕潤(rùn)特性，并且保持 液滴14處于中心位置，防止液滴擴(kuò)散。井22進(jìn)一步有助于防止這種擴(kuò)散。第一電極24延伸入第二流體16中，而第二電極26位于壁20下面。這些電極連接 至電壓源V。這些電極，尤其是電極26，優(yōu)選是透光的。當(dāng)向電極兩端施加電壓時(shí)，產(chǎn)生電 場(chǎng)，該電場(chǎng)改變壁20相對(duì)于液滴14的濕潤(rùn)特性。在存在電場(chǎng)的情況下濕潤(rùn)顯著增加。當(dāng) 未施加電壓時(shí)，液滴14呈現(xiàn)出如圖1中以實(shí)線示出的大體半球形的形狀，其外表面“A”是 凸面。當(dāng)施加電壓時(shí)，電介質(zhì)壁20的濕潤(rùn)增加，并且液滴14變形且呈現(xiàn)出如圖1中以虛線 示出的形狀，其外表面“B”更加凸起，具有更小的曲率半徑。液滴的這種變形使由兩流體14 和16限定的透鏡表面變形，由此改變電濕潤(rùn)調(diào)焦裝置10的焦距。透鏡表面處兩流體14、16的折射率差按照以下公式影響近軸焦距f (適用于在流體和空氣之間具有無(wú)限薄的邊界的、空氣中的電濕潤(rùn)透鏡)，其中n 為第一流體14的折射率，ns#16為第二流體16的折射率，以及R為透鏡的曲率半徑。
如上所述，在一個(gè)例子中，第一流體14的折射率大約為1. 45，第二流體16的折射率大約為 1. 35，以及透鏡的半徑為10. 08毫米。結(jié)果焦距為100. 8毫米。通過(guò)更改第一流體14和第二流體16之間的邊界處的曲率半徑來(lái)改變電濕潤(rùn)調(diào)焦 裝置10的焦距。電濕潤(rùn)透鏡結(jié)構(gòu)的顯著的一個(gè)問(wèn)題是對(duì)于所期望的焦距，與使用空氣中 的簡(jiǎn)單平-凸光學(xué)系統(tǒng)的相等焦距相比，縱向球面像差相對(duì)較大。這是因?yàn)榭勺冞吔?例 如，圖1中的A或B)上的折射率差很小，大約為0. 1，并且實(shí)現(xiàn)期望的焦距所需的曲率半徑 小于折射率差較大(例如如果材料之一為空氣(n= 1.00))的情況下所需的曲率半徑。由 于曲率半徑較小，因此可進(jìn)一步顯示的是球面像差將會(huì)更大。在一個(gè)例子中，焦距大約為 100毫米、透鏡半徑為10. 08毫米且束半徑為1毫米的電濕潤(rùn)調(diào)焦裝置10具有計(jì)算得出的 大約為0. 58毫米的縱向球面像差。在這個(gè)例子中，縱向球面像差根據(jù)邊緣光線高度分別為 0. 0和1. 0毫米時(shí)光線交叉距離之間的差而計(jì)算得出。相反，具有折射率為1. 0的空氣作為 第一流體、具有相同的焦距(100毫米)、對(duì)于第二流體具有相同的折射率(1.45)以及透鏡 半徑為45毫米的簡(jiǎn)單平-凸光學(xué)系統(tǒng)具有計(jì)算得出的大約為0. 05毫米的縱向球面像差。 如在這個(gè)例子中可以看出的，與簡(jiǎn)單平_凸光學(xué)系統(tǒng)相比，電濕潤(rùn)調(diào)焦裝置10所產(chǎn)生的縱 向球面像差要大大約一個(gè)數(shù)量級(jí)。在電濕潤(rùn)透鏡的例子中，隨著電壓的施加，曲率半徑R減小，并且根據(jù)上述公式， 焦距減小。當(dāng)為了擴(kuò)大焦距范圍而使曲率半徑變得更小時(shí)，光學(xué)像差將變得更顯著。該像 差必須通過(guò)另外的透鏡元件、軟件校正或者它們二者來(lái)校正。在一些實(shí)例中，像差可能是不 可校正的。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)確定與由較小的曲率半徑引起的光學(xué)像差相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題可 通過(guò)選取具有以下折射率的透鏡材料和周?chē)?lái)緩解，所述折射率具有足夠大的差以便 需要可變形透鏡元件的小得多的變形來(lái)實(shí)現(xiàn)聚焦變化的線性范圍。這個(gè)認(rèn)識(shí)促使發(fā)明人設(shè) 計(jì)出用于掃描裝置的一種新結(jié)構(gòu)，其具有以下優(yōu)點(diǎn)其具有較小的像差，同時(shí)也提供較快的 響應(yīng)、較低的輸出功率、較大的聚焦變化范圍以及較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。一個(gè)可能的結(jié)構(gòu)如下參考附圖的圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明所用的掃描裝置100的 透視圖。所示的例子中的掃描裝置100為便攜式讀取器，其包括用于讀取符號(hào)體系的編碼 符號(hào)字符(例如條形碼)的電光系統(tǒng)。如這里所使用的，“編碼符號(hào)字符”意欲表示消息中的信息單元的表示，例如單個(gè) 字母數(shù)字式字符在條形碼符號(hào)體系中的表示。一個(gè)或多個(gè)編碼符號(hào)字符可用來(lái)傳達(dá)信息， 諸如產(chǎn)品的來(lái)源和型號(hào)的標(biāo)識(shí)，例如在UPC條形碼中，其包括表示數(shù)位的十二個(gè)編碼符號(hào) 字符。同樣，編碼符號(hào)字符可以是具有商定的常規(guī)意思的非字母數(shù)字式字符，諸如包括用來(lái) 表示UPC條形碼的起始、結(jié)尾和中心的條和間隔的元素。用來(lái)編碼字符作為編碼符號(hào)的這 些條和間隔通常被稱為“元素”。例如，UPC符號(hào)中的編碼字符包括四個(gè)元素，兩個(gè)條和兩個(gè) 間隔。類似地，可為其它條形碼符號(hào)體系(諸如其它一維(“1-D”)條形碼系統(tǒng)，包括Code 39和Code 128)或者針對(duì)堆棧式二維(“2-D”)條形碼系統(tǒng)(包括PDF417)定義編碼符號(hào) 字符。掃描裝置100包括用來(lái)聚焦激光束112的可變焦距透鏡組件110，如下面將詳細(xì)描述的。掃描裝置100進(jìn)一步包括殼體114，在一個(gè)例子中，該殼體114可具有槍柄式把手 116和觸發(fā)器118。按壓觸發(fā)器118激活激光束112并且使可變焦距透鏡組件110將光束 聚焦在符號(hào)字符上。掃描裝置100可進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)電纜120，以將數(shù)據(jù)從掃描裝置傳輸?shù)?主計(jì)算機(jī)(未示出)。參考附圖的圖3，示出了掃描裝置100的示意圖。掃描裝置100包括激光源122， 激光源122固定安裝到殼體114并且對(duì)準(zhǔn)，以便沿著光路或光軸124發(fā)射激光束112來(lái)照 明目標(biāo)126。激光源122可以例如是激光二極管。掃描裝置100進(jìn)一步包括布置在光路內(nèi) 的掃描反射鏡128。在所公開(kāi)的實(shí)施例中，掃描反射鏡128位于殼體114之內(nèi)、可變焦距透 鏡組件110之后。掃描反射鏡128反射入射到其上的發(fā)射光束112并且將該光束導(dǎo)向目標(biāo) 126。此外，掃描反射鏡128以預(yù)定頻率振蕩以根據(jù)預(yù)先描述的掃描圖案使光束112掃過(guò)目 標(biāo)126。掃描圖案可以是沿著橫過(guò)目標(biāo)的平面的線，例如左右運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)例中，增加了 正交掃描機(jī)構(gòu)以允許光柵掃描。掃描反射鏡128的振蕩運(yùn)動(dòng)可通過(guò)馬達(dá)130來(lái)驅(qū)動(dòng)。準(zhǔn)直透鏡132可沿著軸124布置在激光源122和可變焦距透鏡組件110之間，以 產(chǎn)生近平行光束。在所公開(kāi)的例子中，準(zhǔn)直透鏡132布置在激光源122和掃描反射鏡128 之間，但是透鏡132可沿著軸124布置在任意有利的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，準(zhǔn)直透鏡132 被包括作為激光源122的組件的一部分。準(zhǔn)直透鏡132由掃描裝置100的制造商根據(jù)設(shè)計(jì) 的特定需要來(lái)選取。激光束112穿過(guò)可變焦距透鏡組件110以物距d入射到目標(biāo)126。以\表示的激 光束腰表明最小光束直徑的位置。為了使掃描裝置100正確解碼符號(hào)圖案，束腰\優(yōu)選位 于物距d附近。在所示的例子中，目標(biāo)126包括多個(gè)編碼符號(hào)字符134，其在一個(gè)例子中為1維 (1-D)條形碼。照亮符號(hào)字符134的激光被從亮帶和暗帶區(qū)域散射。掃描裝置100可產(chǎn)生 表示每次掃描的條形碼的反射圖案的電信號(hào)136。在所公開(kāi)的實(shí)施例中，檢測(cè)器138，諸如 光電二極管，固定到掃描裝置100，并且檢測(cè)強(qiáng)度變化的散射光且將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)136。 在適當(dāng)?shù)姆糯蠛蛿?shù)字化之后，電信號(hào)136被傳給控制器140以被解碼?？刂破?40可處理 電信號(hào)136來(lái)識(shí)別亮和暗單元的圖案，并且可通過(guò)將其與預(yù)存的信息相比較來(lái)確定與同樣 的圖案相對(duì)應(yīng)的符號(hào)字符134或字符串，所述預(yù)存的信息諸如存儲(chǔ)在查找表中的信息。在一個(gè)例子中，掃描裝置100以開(kāi)環(huán)循環(huán)的方式運(yùn)行，這意味著控制器不接收有 關(guān)束腰相對(duì)于目標(biāo)126的位置的反饋。當(dāng)掃描裝置100激活時(shí)，諸如當(dāng)操作者按壓觸發(fā)器 118時(shí)，掃描裝置100利用設(shè)定到第一焦距的可變焦距透鏡組件捕獲第一信號(hào)。如果該信號(hào) 不能被解碼，則控制器140可命令可變焦距透鏡組件110改變光束112的焦距，并且利用設(shè) 定到第二焦距的透鏡組件捕獲第二信號(hào)。如果該信號(hào)仍然不能被解碼，則控制器140可自 動(dòng)命令可變焦距透鏡組件110繼續(xù)改變光束112的焦距直到實(shí)現(xiàn)成功的解碼。當(dāng)然，在接 收了第一信號(hào)136之后控制器140能夠正確解碼該信號(hào)也是可能的。在這種情況下，控制 器僅利用第一信號(hào)嘗試解碼目標(biāo)126。在另一個(gè)例子中，掃描裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，以便可變焦距透鏡組件110響應(yīng)由操作者輸入 的命令或命令集在第一焦距和第二焦距之間切換。例如，操作者可按壓觸發(fā)器118，則控制 器140嘗試解碼所捕獲的第一信號(hào)。如果不成功，則操作者可手動(dòng)調(diào)整到目標(biāo)126的距離 (諸如通過(guò)將掃描裝置100移動(dòng)得更靠近來(lái)進(jìn)行調(diào)整)，并且第二次按壓觸發(fā)器118來(lái)捕獲第二信號(hào)?？刂破?40嘗試解碼第二信號(hào)，并且如果還不成功，則可重復(fù)該過(guò)程直到實(shí)現(xiàn)成 功解碼。本發(fā)明的可變焦距透鏡組件110被適配為用來(lái)通過(guò)改變可變形透鏡元件的光學(xué) 特性(諸如透鏡的可變形表面的曲率半徑)來(lái)改變光束112的焦距。參考附圖的圖4，示意 性地將透鏡組件110示出為具有最小和最大標(biāo)定焦平面或焦距(分別以L-和Lmax表示)， 其同樣對(duì)應(yīng)于束腰沿著光軸124的位置。透鏡組件110的工作范圍，即最小和最大焦距之 差，用R來(lái)表示。如上所述，掃描裝置100包括用于將光束聚焦在目標(biāo)126上的可變焦距透鏡組件 110。如附圖的圖5A中所示，可變焦距透鏡組件110包括至少一個(gè)調(diào)焦裝置210。如圖5B 中所示，可變焦距透鏡組件110可進(jìn)一步包括平-凸透鏡144、校正雙凸透鏡146或者其它 適合掃描裝置100的特定需要的透鏡元件，諸如用以校正球面像差的透鏡元件。在一些例 子中，可變焦距透鏡組件110可包括多個(gè)調(diào)焦裝置210。通常，調(diào)焦裝置210可包括與光束 112進(jìn)行光通信的可變形表面。可變形表面可用作調(diào)焦透鏡，其中致動(dòng)器148 (圖6)作用于 可變形表面以改變透鏡的曲率，由此改變焦距。通過(guò)這種方式，掃描裝置100的物距無(wú)需借 助于沿著軸124移動(dòng)固定透鏡就可改變。如在此提及的，物距是指從殼體114到目標(biāo)126 的距離。參考附圖的圖6，調(diào)焦裝置210的一個(gè)實(shí)施例被示意性地示出為包括可變形透鏡 元件142、致動(dòng)器148、殼體158和推環(huán)168?？勺冃瓮哥R元件142包括可變形表面156、隔 離物152和透明蓋154。在所示的例子中，可變形表面156包括薄的、無(wú)孔的、光學(xué)透明的彈 性膜材料(諸如SYLGARD 184硅彈性體)，是可從D0W⑶RNING得到的類型，具有大約1. 43 的折射率。蓋154可由不可變形的玻璃片提供。蓋154可以如所示的為平的，或者為曲的 以提供屈光度。殼體158封裝可變形透鏡元件142、致動(dòng)器148和推環(huán)168。在另一個(gè)實(shí)施例中，用于掃描裝置100中的調(diào)焦裝置210也可根據(jù)與本申請(qǐng)同 時(shí)提交的、發(fā)明名稱為 “FLUID LENS ELEMENT FOR USE IN CHANGINGTHERMAL OPERATING ENVIRONMENT”的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/432, 434中描述的調(diào)焦技術(shù)來(lái)提供，在此通過(guò)參考將 其全部?jī)?nèi)容并入。各種致動(dòng)器可用于本發(fā)明。圖6中所示的致動(dòng)器148為離子導(dǎo)電電活性聚合物 (EAP)致動(dòng)器。致動(dòng)器148包括第一導(dǎo)體元件160a、第二導(dǎo)體元件160b以及夾在第一導(dǎo)體 元件160a與第二導(dǎo)體元件160b之間的包括多個(gè)標(biāo)簽狀(tab-like)元件164的可變形元 件162。第一導(dǎo)體元件160a包括電觸點(diǎn)(在圖6中看不見(jiàn))，第二導(dǎo)體元件160b也包括電 觸點(diǎn)166?？勺冃卧?62可包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電聚合材料層，以便標(biāo)簽狀元件164響應(yīng) 于施加給導(dǎo)體元件160a和160b的電信號(hào)而大體上沿著軸124的方向朝向可變形透鏡元件 142彎曲。推環(huán)168響應(yīng)于標(biāo)簽狀元件164的運(yùn)動(dòng)而向可變形表面156施加外力，由此為可 變形透鏡元件142提供驅(qū)動(dòng)。調(diào)焦裝置210在由兩個(gè)極端狀態(tài)限定的范圍內(nèi)運(yùn)行。一個(gè)極端狀態(tài)為圖7中所示 的“電源關(guān)斷”狀態(tài)，其中標(biāo)簽狀元件164朝著可變形表面156偏置推環(huán)168。另一個(gè)極端 狀態(tài)為“電源接通”狀態(tài)(未示出)，其中標(biāo)簽狀元件164將推環(huán)168拉離可變形表面156， 以便允許可變形表面156呈現(xiàn)大體上平的且非凸的結(jié)構(gòu)。在“電源關(guān)斷”狀態(tài)中，可變形表 面156凸出從而限定凸透鏡表面，由此改變調(diào)焦裝置210的光學(xué)特性。調(diào)焦裝置210可在兩個(gè)極端之間的任意狀態(tài)下運(yùn)行。在另一個(gè)實(shí)施例中，僅當(dāng)施加電壓時(shí)，標(biāo)簽狀元件164可以相反的方式被偏置以 提供凸的(突出的)可變形表面156。在“電源關(guān)斷”狀態(tài)下，可變形表面156呈現(xiàn)基本上 平的且非凸的結(jié)構(gòu)。在又一個(gè)實(shí)施例中，用于掃描裝置100中的包括致動(dòng)器的調(diào)焦裝置210也可由 根據(jù)與本申請(qǐng)同時(shí)提交的、發(fā)明名稱為“FOCUSING APPARATUS ANDTERMINAL COMPRISING VARIABLE FOCUS LENS ASSEMBLY”的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/432，480中描述的調(diào)焦技術(shù)來(lái)提 供，在此通過(guò)參考將其全部?jī)?nèi)容并入。參考附圖的圖7，調(diào)焦裝置210被示意性地示出為具有離子導(dǎo)電電活性聚合物致 動(dòng)器，其中可變形表面156處于變形狀態(tài)。由可變形表面156、間隔物152和蓋154限定的 腔170可容納光學(xué)透明的聚焦流體。選擇折射率相對(duì)高的聚焦流體將會(huì)減小獲得到標(biāo)定焦 平面的距離的給定變化所需要的透鏡表面曲率變化。在一個(gè)例子中，合適的折射率將會(huì)在 約1. 4到約2. 0的范圍內(nèi)。合適的聚焦流體(光學(xué)流體)的一個(gè)例子為可從SANT0LIGHT 獲得的SL-52670PTICALFLUID (光學(xué)流體)，折射率=1. 67。在另一個(gè)例子(附圖中未示出)中，調(diào)焦裝置210包括彈性可變形的、光學(xué)透明的 物質(zhì)，該物質(zhì)可保持其無(wú)應(yīng)力形狀。例如，可以提供硅膠作為可變形的形狀保持材料。以這 種方式，可變形表面156(例如膜)和置于腔170中的聚焦流體可用單一材料例如硅代替。 硅在致動(dòng)器負(fù)載下變形，從而使得其上的可變形表面用作透鏡，但是當(dāng)致動(dòng)器負(fù)載去除時(shí) 硅返回其原始形狀。彈性可變形硅膠可置于所描述的任意實(shí)施例的腔170 (或取代腔170) 內(nèi)。為了制造合適的硅膠用作在此描述的可變形表面156，可將液體硅注入到具有完成的凝 膠件的期望形狀的容器內(nèi)，然后將其固化。在一個(gè)例子中，可將液體硅注入腔170形狀的模 子中(其中硅膠件將被置于該腔170中)，然后固化直到形成硅膠的形式?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)而參考附圖的圖8，其中相同的數(shù)字表示與圖7相同的元件，示意性地示出 了優(yōu)選的調(diào)焦裝置210。在所示的例子中，致動(dòng)器148為音圈致動(dòng)器。殼體258限定由背板 176連接的圓柱形外壁172和圓柱形內(nèi)柱174。內(nèi)柱174為中空的，從而形成與光軸124對(duì) 準(zhǔn)的中心孔178，激光束112通過(guò)該中心孔178。殼體258進(jìn)一步限定了在其中形成的內(nèi)部 區(qū)180，以鎖位和保持音圈部件。在內(nèi)部區(qū)180內(nèi)，永久磁體182固定到外壁172的內(nèi)徑。 具有線圈186的套管184或環(huán)在剩余的內(nèi)部區(qū)180內(nèi)浮動(dòng)。可變形表面156、隔離物152和 蓋154固定到外壁172的內(nèi)徑，如前參考圖7所公開(kāi)的那樣。折射率大于1. 0的聚焦流體 可置于腔170中。在操作中，適當(dāng)?shù)碾娏魍ㄟ^(guò)線圈186并產(chǎn)生電場(chǎng)。根據(jù)洛倫茲定律，電場(chǎng)與由永久 磁體182感應(yīng)的磁場(chǎng)相互感應(yīng)，從而產(chǎn)生與電通量和磁通量的方向二者都成直角的驅(qū)動(dòng)力 F。在所公開(kāi)的實(shí)施例中，在基本上平行于軸124的方向上施加力F，如圖8的箭頭所示。此 外，為了防止可變形表面156的使光束112透射的那些部分的塑性變形和磨損，本發(fā)明的致 動(dòng)器148被適配為在形成在偏離軸124的分布區(qū)(area pattern)內(nèi)的連續(xù)性施力點(diǎn)處施 加力F。在偏離軸124的分布區(qū)內(nèi)施加力是因?yàn)榉駝t的話，在光路內(nèi)的直接力對(duì)可變形表 面的重復(fù)循環(huán)隨著時(shí)間的過(guò)去可能會(huì)改變可變形表面156的光學(xué)特性，這是不期望的。力F的量與通過(guò)線圈186的電流成正比。力F使得內(nèi)套管184在與激光束112的 傳播方向相同的方向上在沿著軸124的方向上移動(dòng)。內(nèi)套管184壓迫可變形表面156，使得可變形表面156以產(chǎn)生凸透鏡表面的方式凸出。在所示的實(shí)施例中，可變形表面156被配 置為沿著與力F的方向相反的方向變形。以這種方式，可變形表面156的凸面可被配置為 利用可變形表面156和相鄰布置的物質(zhì)之間的折射率差，如下面將詳細(xì)解釋的。由于音圈 設(shè)計(jì)的特性，可在非常小的時(shí)間段內(nèi)實(shí)現(xiàn)非常精確的移動(dòng)，從而允許以極大的精度調(diào)節(jié)可 變焦距透鏡組件110?，F(xiàn)在返回來(lái)參考圖2、3和8，控制器140被進(jìn)一步適配為驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器148以改變透 鏡設(shè)定，由此建立到目標(biāo)126的焦距d。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器140包含用以改變施加給 音圈致動(dòng)器148的電流的預(yù)存的指令，并且這些指令沿著信號(hào)路徑188傳送。在開(kāi)始事件 (諸如拉動(dòng)觸發(fā)器118)后，可以預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔將施加給致動(dòng)器148的電流從零值改變到 預(yù)定最大值。隨著電流的改變，可變焦距透鏡組件110的焦距連續(xù)變化直到實(shí)現(xiàn)成功的解 碼。在另一實(shí)施例中，用于掃描裝置100中的調(diào)焦裝置210也可根據(jù)與本申請(qǐng)同 時(shí)提交的、發(fā)明名稱為“LASER SCANNER WITH IMPROVED DECODING”的美國(guó)專利申請(qǐng) No. 12/432，534中描述的調(diào)焦和解碼技術(shù)來(lái)提供，在此通過(guò)參考將其全部?jī)?nèi)容并入。參考圖8中所示的掃描裝置100的結(jié)構(gòu)，在一個(gè)例子中，可變形表面156為由折射 率大約為1. 43的SYLGARD 184組成的膜。腔170可填充有光學(xué)透明流體，其折射率與膜的 折射率相同或不同。在此引證的例子中，流體的折射率為1.67。然而，由于可變形膜非常 薄，因此其對(duì)透鏡系統(tǒng)的光學(xué)特性的影響可被忽視到第一級(jí)近似值。形成透鏡的可變形膜 由透鏡一側(cè)上的空氣限定，空氣的折射率為1.0。因此，調(diào)焦裝置210定義與相鄰布置的物 質(zhì)的折射率的折射率差。在所公開(kāi)的例子中，折射率差為0. 67(1.67-1.00)。該差顯著大于 電濕潤(rùn)透鏡組件的折射率差，電濕潤(rùn)透鏡組件的折射率差的值為0. 1。較大折射率差的優(yōu)點(diǎn) 在于在所公開(kāi)的例子中，可變形表面156需要小得多的變形來(lái)實(shí)現(xiàn)與電濕潤(rùn)透鏡組件相 同的焦距變化。為了進(jìn)一步舉例說(shuō)明，現(xiàn)在參考附圖的圖7，其中調(diào)焦裝置210包括兩個(gè)光學(xué)元 件，即具有可變形表面156的膜和聚焦流體。調(diào)焦裝置210的結(jié)構(gòu)包括折射率為1. 43的可 變形表面156 (例如膜)和折射率為1. 67的聚焦流體。注意，可變形表面156前面的空氣的 折射率為1. 00。因此，調(diào)焦裝置210提供的可變形表面156和相鄰布置的空氣之間的折射 率差為0. 43(1. 43-1. 00)，聚焦流體和相鄰布置的膜之間的折射率差為0. 24(1. 67-1. 43)。 該組合允許透鏡設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)用以優(yōu)化針對(duì)特定應(yīng)用的透鏡的另一可能的工具，例如利用該 膜來(lái)校正進(jìn)入可變焦距透鏡組件110的光束112的像差。本發(fā)明的掃描裝置100的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，調(diào)焦裝置210的可變形表面156的非常 小的改變將會(huì)導(dǎo)致到標(biāo)定焦平面的距離(Ln)(即到圖3的束腰％的距離)的顯著改變。這 個(gè)優(yōu)點(diǎn)歸因于以下事實(shí)可變形表面156僅僅有少量變形，這減少了光學(xué)像差的引入。因 此，掃描裝置100在解碼距離使用者非常近或者非常遠(yuǎn)的信號(hào)時(shí)是有用的。在一個(gè)示例性 配置中，致動(dòng)器148向可變形透鏡元件110施加較小的力f\。這個(gè)較小的力可以是表示初 始或校準(zhǔn)狀態(tài)的“歸零(zeroing out) ”力，或者該較小的力可以為零。因此，可變形表面 156稍微(或者一點(diǎn)都沒(méi)有)變形，導(dǎo)致到標(biāo)定焦平面的第一距離L_大約為40英寸(1. 02 米)。接著，致動(dòng)器148向可變形透鏡元件142施加較大的力f2，導(dǎo)致可變形表面156的進(jìn) 一步變形。所得到的到標(biāo)定焦平面的第二距離Lmin大約為3英寸(0. 076米)，像通常在許多條形碼掃描應(yīng)用中常見(jiàn)的那樣。如可以看出的，對(duì)于施加給可變形透鏡元件142的力的 小變化，可實(shí)現(xiàn)相對(duì)大的工作范圍R。事實(shí)上，基于測(cè)試結(jié)果，利用單個(gè)可變焦距透鏡組件 110，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了范圍從約40英寸至約3英寸的、到標(biāo)定焦平面的距離范圍。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于為實(shí)現(xiàn)相同的焦距變化，調(diào)焦裝置210所需的半徑變化比典型 的電濕潤(rùn)調(diào)焦裝置所需的半徑變化小得多，由此顯著減少了由小的曲率半徑引起的像差。掃描裝置100的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于聚焦流體(如果存在的話)與致動(dòng)器148是流體 隔離的。在典型的電濕潤(rùn)透鏡組件中，至少一個(gè)電極布置在鹽溶液中。在參考圖1描述的 電濕潤(rùn)調(diào)焦裝置10中，第一電極24布置在第二流體16 (其被公開(kāi)為加有鹽的水溶液)中。 加有鹽的流體中的電荷的存在可導(dǎo)致離子轉(zhuǎn)移和電極的最終劣化。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)避免了這 些問(wèn)題，因?yàn)槿魏坞娢?諸如用于圖7的音圈致動(dòng)器的電位)與任何離子流體是隔離的。在此所描述的系統(tǒng)、方法和裝置的少量例子如下A1. —種掃描裝置，包括激光源，其被適配為沿著軸發(fā)射光束并且照亮目標(biāo)；掃描反射鏡，其布置在激光源和目標(biāo)中間，該掃描反射鏡被適配為偏轉(zhuǎn)從激光源 發(fā)射出的光束，以使得該光束根據(jù)掃描圖案掃描目標(biāo)；調(diào)焦裝置，其包括致動(dòng)器和可變形透鏡元件，所述可變形透鏡元件與激光源進(jìn)行 光通信且具有可變形表面，所述可變形表面的至少一部分透射光束，所述致動(dòng)器被適配為 向可變形表面施加力，該力沿著基本上平行于所述軸的第一方向；檢測(cè)器，其被適配為接收從目標(biāo)散射的強(qiáng)度變化的光，并且將該光轉(zhuǎn)化為信號(hào)；以 及控制器，其在操作中與檢測(cè)器相關(guān)聯(lián)，用來(lái)接收來(lái)自檢測(cè)器的所述信號(hào)并解碼該 信號(hào)，并且所述控制器在操作中還與調(diào)焦裝置相關(guān)聯(lián)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器以改變透鏡設(shè)定，所 述透鏡設(shè)定建立到目標(biāo)的焦距；其中掃描裝置用于利用被設(shè)定到第一焦距的調(diào)焦裝置來(lái)捕獲第一信號(hào)，其中掃描裝置用于利用被設(shè)定到第二焦距的調(diào)焦裝置來(lái)捕獲第二信號(hào)，其中掃描裝置還可操作用于使得控制器利用第一信號(hào)和第二信號(hào)的每一個(gè)來(lái)嘗 試解碼所述目標(biāo)。A2.權(quán)利要求A1的掃描裝置，其中掃描裝置可操作用于使得調(diào)焦裝置響應(yīng)于操作 者輸入的命令或命令集而在第一焦距和第二焦距之間切換。A3.權(quán)利要求A1的掃描裝置，其中掃描裝置可操作用于使得調(diào)焦裝置響應(yīng)于由操 作者觸發(fā)的解碼嘗試而在第一焦距和第二焦距之間自動(dòng)變化焦距。A4.權(quán)利要求A1的掃描裝置，其中致動(dòng)器在形成在所述軸附近的分布區(qū)內(nèi)的連續(xù) 性施力點(diǎn)處施加所述力。A5.權(quán)利要求A1的掃描裝置，其中致動(dòng)器是音圈致動(dòng)器，其包括磁體和線圈，其中 磁體和線圈之一被適配為響應(yīng)于施加到該線圈的電流而沿著平行于所述軸的方向移動(dòng)，由 此向可變形表面施加力。A6.權(quán)利要求A1的掃描裝置，其中可變形表面被配置為沿著與第一方向相反的第 二方向變形。A7.權(quán)利要求A1的掃描裝置，進(jìn)一步包括殼體，所述殼體被適配為將所述可變形透鏡元件固定于其中，所述可變形透鏡元件包括可變形膜和端板，其中由殼體、可變形膜和 端板限定的腔被適配為容納聚焦流體。A8.權(quán)利要求A7的掃描裝置，其中所述聚焦流體與致動(dòng)器是流體隔離的。B1. —種掃描裝置，包括激光源，其被適配為沿著軸發(fā)射光束并且照亮目標(biāo)；偏轉(zhuǎn)反射鏡，其布置在激光源和目標(biāo)中間，該偏轉(zhuǎn)反射鏡被適配為偏轉(zhuǎn)從激光源 發(fā)射出的光束，并將該光束導(dǎo)向目標(biāo)；調(diào)焦裝置，其包括致動(dòng)器和可變形透鏡元件，所述可變形透鏡元件與激光源進(jìn)行 光通信且具有可變形表面，所述可變形表面的至少一部分透射光束，調(diào)焦裝置被適配為在 最小焦距和最大焦距之間改變焦距，其中最小焦距和最大焦距之間的距離大于一英尺，所 述致動(dòng)器被適配為向可變形表面施加力，該力沿著基本上平行于所述軸的第一方向；檢測(cè)器，其被適配為接收從目標(biāo)散射的強(qiáng)度變化的光，并且被進(jìn)一步適配為將該 光轉(zhuǎn)化為信號(hào)；以及控制器，其在操作中與調(diào)焦裝置相關(guān)聯(lián)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器。B2.權(quán)利要求B1的掃描裝置，其中最小焦距和最大焦距之間的距離大于8英尺。B3.權(quán)利要求B2的掃描裝置，其中最小焦距和最大焦距之間的距離大于三十英 尺。B4.權(quán)利要求B1的掃描裝置，其中致動(dòng)器在形成在所述軸附近的分布區(qū)內(nèi)的連續(xù) 性施力點(diǎn)處施加所述力。B5.權(quán)利要求B1的掃描裝置，其中可變形表面被配置為沿著與第一方向相反的第 二方向變形。C1. 一種掃描裝置，包括激光源，其被適配為沿著軸發(fā)射光束并且照亮目標(biāo)；掃描反射鏡，其布置在激光源和目標(biāo)中間，該掃描反射鏡被適配為偏轉(zhuǎn)從激光源 發(fā)射出的光束，以使得該光束根據(jù)掃描圖案掃描目標(biāo)；調(diào)焦裝置，其包括可變形透鏡元件，該可變形透鏡元件與激光源進(jìn)行光通信且具 有可變形表面，所述可變形表面的至少一部分透射光束，可變形透鏡元件限定與相鄰布置 的物質(zhì)的折射率的折射率差，該折射率差大于0. 30 ；檢測(cè)器，其被適配為接收從目標(biāo)散射的強(qiáng)度變化的光，并且將該光轉(zhuǎn)化為信號(hào)；以 及控制器，其在操作中與檢測(cè)器相關(guān)聯(lián)，用來(lái)接收來(lái)自檢測(cè)器的信號(hào)并解碼該信號(hào)， 并且該控制器在操作中還與可變焦距透鏡組件相關(guān)聯(lián)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器以改變透鏡設(shè)定， 所述透鏡設(shè)定建立到目標(biāo)的焦距。C2.權(quán)利要求C1的掃描裝置，其中相鄰布置的物質(zhì)為空氣。C3.權(quán)利要求C1的掃描裝置，其中所述折射率差大于0. 40。C4.權(quán)利要求C1的掃描裝置，其中所述透鏡元件包括膜和可變形透鏡元件。C5.權(quán)利要求C4的掃描裝置，其中所述可變形透鏡元件為聚焦流體。C6.權(quán)利要求C5的掃描裝置，其中所述聚焦流體的折射率大于1. 40。C7.權(quán)利要求C4的掃描裝置，其中所述可變形透鏡元件為凝膠。
12
C8.權(quán)利要求C4的掃描裝置，其中所述折射率差為所述膜和所述可變形透鏡元件 之間的。雖然已經(jīng)參考多個(gè)具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是將會(huì)理解，本發(fā)明的真正精神 和范圍應(yīng)該僅關(guān)于可受到本說(shuō)明書(shū)支持的權(quán)利要求來(lái)確定。此外，盡管在此處的眾多情況 中，其中系統(tǒng)和裝置及方法被描述為具有一定數(shù)量的元件，但是將會(huì)理解，這些系統(tǒng)、裝置 和方法可利用少于所提到的一定數(shù)量的元件來(lái)實(shí)踐。同樣，盡管已經(jīng)描述了多個(gè)特定實(shí)施 例，但是將會(huì)理解，已經(jīng)參考每個(gè)特定實(shí)施例描述的特征和方面可用于每個(gè)其他的特別描 述的實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種掃描裝置，包括激光源，其被適配為沿著軸發(fā)射光束并且照亮目標(biāo)；掃描反射鏡，其布置在激光源和目標(biāo)中間，該掃描反射鏡被適配為偏轉(zhuǎn)從激光源發(fā)射出的光束，以使得該光束根據(jù)掃描圖案掃描目標(biāo)；調(diào)焦裝置，其包括致動(dòng)器和可變形透鏡元件，所述可變形透鏡元件與激光源進(jìn)行光通信且具有可變形表面，所述可變形表面的至少一部分透射所述光束，所述致動(dòng)器被適配為向可變形表面施加力，該力沿著基本上平行于所述軸的第一方向；檢測(cè)器，其被適配為接收從目標(biāo)散射的強(qiáng)度變化的光，并且將該光轉(zhuǎn)化為信號(hào)；以及控制器，其在操作中與檢測(cè)器相關(guān)聯(lián)，用來(lái)接收來(lái)自檢測(cè)器的所述信號(hào)并解碼該信號(hào)，并且所述控制器在操作中還與調(diào)焦裝置相關(guān)聯(lián)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器以改變透鏡設(shè)定，所述透鏡設(shè)定建立到目標(biāo)的焦距；其中掃描裝置用于利用被設(shè)定到第一焦距的調(diào)焦裝置來(lái)捕獲第一信號(hào)；其中掃描裝置用于利用被設(shè)定到第二焦距的調(diào)焦裝置來(lái)捕獲第二信號(hào)；其中掃描裝置還可操作用于使得控制器利用第一信號(hào)和第二信號(hào)的每一個(gè)來(lái)嘗試解碼所述目標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的掃描裝置，其中掃描裝置可操作用于使得調(diào)焦裝置響應(yīng)于操作者 輸入的命令或命令集而在第一焦距和第二焦距之間切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的掃描裝置，其中掃描裝置可操作用于使得調(diào)焦裝置響應(yīng)于由操作 者觸發(fā)的解碼嘗試而在第一焦距和第二焦距之間自動(dòng)改變焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的掃描裝置，其中致動(dòng)器在形成在所述軸附近的分布區(qū)內(nèi)的連續(xù)性 施力點(diǎn)處施加所述力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的掃描裝置，其中致動(dòng)器是音圈致動(dòng)器，其包括磁體和線圈，所述磁 體或線圈，所述磁體或線圈被適配為響應(yīng)于施加到該線圈的電流而沿著平行于所述軸的方 向移動(dòng)，由此向可變形表面施加力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的掃描裝置，其中可變形表面被配置為沿著與第一方向相反的第二 方向變形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的掃描裝置，進(jìn)一步包括殼體，所述殼體被適配為將所述可變形透 鏡元件固定于其中，所述可變形透鏡元件包括可變形膜和端板，其中由殼體、可變形膜和端 板限定的腔被適配為容納聚焦流體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的掃描裝置，其中所述聚焦流體與致動(dòng)器是流體隔離的。
9.一種掃描裝置，包括激光源，其被適配為沿著軸發(fā)射光束并且照亮目標(biāo)；偏轉(zhuǎn)反射鏡，其布置在激光源和目標(biāo)中間，該偏轉(zhuǎn)反射鏡被適配為偏轉(zhuǎn)從激光源發(fā)射 出的光束，并將該光束導(dǎo)向目標(biāo)；調(diào)焦裝置，其包括致動(dòng)器和可變形透鏡元件，所述可變形透鏡元件與激光源進(jìn)行光通 信且具有可變形表面，所述可變形表面的至少一部分透射光束，調(diào)焦裝置被適配為在最小 焦距和最大焦距之間改變焦距，其中最小焦距和最大焦距之間的距離大于一英尺，所述致 動(dòng)器被適配為向可變形表面施加力，該力沿著基本上平行于所述軸的第一方向；檢測(cè)器，其被適配為接收從目標(biāo)散射的強(qiáng)度變化的光，并且被進(jìn)一步適配為將該光轉(zhuǎn)化為信號(hào)；以及控制器，其在操作中與調(diào)焦裝置相關(guān)聯(lián)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的掃描裝置，其中最小焦距和最大焦距之間的距離大于8英尺。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的掃描裝置，其中最小焦距和最大焦距之間的距離大于三十英尺。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的掃描裝置，其中致動(dòng)器在形成在所述軸附近的分布區(qū)內(nèi)的連續(xù) 性施力點(diǎn)處施加所述力。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的掃描裝置，其中可變形表面被配置為沿著與第一方向相反的第 二方向變形。
14.一種掃描裝置，包括激光源，其被適配為沿著軸發(fā)射光束并且照亮目標(biāo)；掃描反射鏡，其布置在激光源和目標(biāo)中間，該掃描反射鏡被適配為偏轉(zhuǎn)從激光源發(fā)射 出的光束，以使得該光束根據(jù)掃描圖案掃描目標(biāo)；調(diào)焦裝置，其包括可變形透鏡元件，該可變形透鏡元件與激光源進(jìn)行光通信且具有可 變形表面，所述可變形表面的至少一部分透射光束，可變形透鏡元件限定與相鄰布置的物 質(zhì)的折射率的折射率差，該折射率差大于0. 30 ；檢測(cè)器，其被適配為接收從目標(biāo)散射的強(qiáng)度變化的光，并且將該光轉(zhuǎn)化為信號(hào)；以及 控制器，其在操作中與檢測(cè)器相關(guān)聯(lián)，用來(lái)接收來(lái)自檢測(cè)器的所述信號(hào)并解碼該信號(hào)， 并且該控制器在操作中還與可變焦距透鏡組件相關(guān)聯(lián)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器以改變透鏡設(shè)定， 所述透鏡設(shè)定建立到目標(biāo)的焦距。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的掃描裝置，其中相鄰布置的物質(zhì)為空氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有可變形透鏡的激光掃描器。一種掃描裝置，包括被適配為沿著軸發(fā)射光束并且照亮目標(biāo)的激光源，被適配為接收從目標(biāo)散射的強(qiáng)度變化的光并且將光轉(zhuǎn)化為信號(hào)的檢測(cè)器，以及在操作中與檢測(cè)器相關(guān)聯(lián)用來(lái)接收來(lái)自檢測(cè)器的信號(hào)并解碼該信號(hào)的控制器。調(diào)焦裝置包括與激光源進(jìn)行光通信的可變形透鏡元件，且該可變形透鏡元件具有可變形表面，所述可變形表面的至少一部分透射光束?？勺冃瓮哥R元件限定與相鄰布置的物質(zhì)的折射率的折射率差。在一個(gè)實(shí)施例中，該折射率差大于0.30。
文檔編號(hào)G06K7/10GK101877048SQ201010207239
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者W·H·黑文斯, Y·P·王 申請(qǐng)人:手持產(chǎn)品公司